沙漠产流区工作面过沟开采保水技术

沙漠产流区是榆神矿区重要的水源地,同时也可能成为安全生产的水害隐患。为保护沙漠珍稀水资源,保证煤炭安全高效开采,开展沙漠产流区保水采煤分区关键技术研究。采用现场实测、数值计算等手段剖析了过沟开采保水采煤的影响因素及分区标准,并基于分区特性提出了过沟保水关键技术。研究结果表明:过沟开采对水资源的影响可分为地表径流漏失和汇流区地下水漏失两类,其中汇流区进一步划分为突水溃沙区、突水区、渗漏区和保水区。残余隔水层厚度为0时原沟谷底部隔水层失去隔水性能,地表径流将泻入井下造成水资源漏失。过沟保水采煤技术包括采用修复地裂缝,突水区筑坝引流等,在综合治理开采区取得了工程应用成功。

神府矿区上覆采空区积水突水危险性分析

在多煤层区采煤,上部煤层开采后采空区形成一定的积水,形成了上覆采空区积水,对下部煤层的安全开采会形成威胁,本文分析了神府矿区南梁煤矿2-2煤层开采前后水文地质条件变化,调查计算了采空区积水量,编绘了3^-1煤层与2^-2煤层之间隔水岩组厚度等值线,预计3-1煤导水裂隙带发育高度25.80-70.17m,而3-1煤与2-2煤间隔24.14-40.37m,3^-1煤开采发育的导水裂隙带将到达2-2煤采空区,采空区积水将成为3-1煤开采的直接突水水源。

陕西神南矿区煤炭开采保水煤柱留设分析

陕北榆神府区是我国西部重要的原煤产地,与丰富的煤炭资源比较,水资源贫乏,生态环境脆弱,科学开发利用有限的水资源,促进煤炭基地健康发展至关重要。本文以神南矿区为例,研究了保水采煤保水煤柱留设的科学性,分析了保水采煤的技术措施,提出了针对神南矿区浅埋煤层保水需要而留设保水煤柱尺寸为20～57.2m。

浅埋煤层关键隔水层隔水性能及采动影响变化

陕北浅埋煤层开采引起了一系列的生态环境问题,保水采煤成为陕北乃至整个西北地区煤炭资源科学开采的关键。以神南矿区为例,研究了黄土、红土隔水层的隔水性及采煤对其隔水性的影响。神南矿区砂土基型煤层的保水开采的关键隔水层为上覆粘土层,室内、外试验显示:粘土层失稳后流量猛增形成裂隙流,不利于保水采煤;黄土受地面张裂隙发育的剪切作用处于破碎状态,采动后渗透系数表现为数个数量级的变化;红土处于整体下沉带,受附加应力影响表现出较大的塑性变形,采动后渗透性减小,有利于保水采煤。为实现保水采煤,保证粘土层整体不失稳,宜采用回填采空区技术对地面沉降以及土体围压进行控制,当地面沉降量减小时黄土层可保持不失稳,当侧限应力存在时粘土层的稳定性亦可以保持。

榆神矿区矿井充水因素及矿井水的利用

以榆树湾井田为例,论述了榆神矿区矿井水文地质条件及矿井充水因素。认为榆神矿区矿井水资源较丰富,部分煤矿的涌水量可达8 000 m3/d左右,是矿区供水和生态环境建设宝贵的水资源,提出了利用矿井水的建议。

榆阳煤矿矿井涌水来源及对红石峡水源地的影响

根据监测资料,分析了榆阳煤矿矿井水的来源、矿井水与煤层顶板各含水层地下水的化学成分特征、矿井涌水通道特征、不同含水层地下水对矿井水的"贡献"率,研究了红石峡水源地补给来源,探讨了榆阳煤矿开采对红石峡水源地的影响,提出了榆阳煤矿开采对红石峡水源地影响不大的结论,但由于红石峡水源地范围内煤矿较多,众多煤矿大范围、高强度开采将直接影响红石峡水源地补给来源。

浅埋藏煤层开采的矿井突水与治理

榆神矿区南部煤层埋藏浅,上覆为含水丰富的萨拉乌苏组,其地下水对煤矿安全生产构成了较大威胁,已发生多次矿井突水事故,引起地下水位下降和生态环境变化,不利于保水采煤。本文以常乐堡煤矿为例,分析了矿井突水事故及发生的水文地质背景,提出了治理措施和采煤保水的建议。

榆神府矿区烧变岩及地下水资源特征

榆神府矿区具供水意义的含水层为萨拉乌苏组和烧变岩,均位于煤系地层上部及浅部,在分析烧变岩水文地质条件基础上,主张在烧变岩带建立供水水源地,是解决近期矿区供水既经济可行又可靠的技术途径。

煤矿采空区注浆治理工程探讨

简要介绍了采用钻孔注浆技术和封堵采空区等方法,对部分建设工程区的采空区进行治理,取得了良好的效果,满足了设计要求,保证了建设工程的安全运行。

榆阳煤矿保水开采的工程地质条件

介绍了榆阳煤矿岩体划分,并对矿区内主采煤层厚度,煤层覆岩结构,工程地质性质,顶板类型,关键隔水层隔水性,以及在采动影响下发生的变化等进行了分析研究,得出了相关的结论。

煤炭开采对相邻区域生态潜水流场扰动特征

陕北煤炭能源基地高强度开采易影响生态潜水的自然径流条件,针对自然保护区周边煤炭资源开采对地下水流场的扰动问题,以榆神矿区某井田为例,通过构建研究区煤-水空间结构水文地质模型,系统分析研究区生态潜水的赋存特征及其规律;采用物理模拟、数值模拟、现场实测等手段,综合分析煤层覆岩岩性组合结构、煤层与关键层间距、煤层厚度、煤层埋深、工作面长度等因素,利用相关分析方法提出了适合于研究区导水裂隙带高度计算的裂采比公式;根据水文地质条件和煤层采动方式,采用地下水数值分析方法,模拟了煤炭开采后萨拉乌苏组生态潜水流场变化,分析了煤层采动后生态潜水受扰动的特征。研究结果表明:区内萨拉乌苏组生态潜水含水层全区发育,其赋存受基岩面形态控制,生态潜水水位受地形、含水层厚度、地下水分水岭和地表水等影响;下伏关键隔水层(保德组红土)受沉积影响在研究区东南局部缺失,形成"天窗"导水通道;区内覆岩结构以硬-软-硬、硬-硬-软2种组合类型为主,覆岩结构类型对导水裂隙带发育高度及形态有重要作用;统计分析多个导水裂隙带发育高度结果,提出榆神矿区导水裂隙带最大裂采比为28.1倍,该数值对榆神矿区保水采煤及水害防治具有重要指导意义;通过计算发现,煤层开采后,在研究区东南部保德组红土缺失区将造成生态潜水漏失与水位下降,最大降深可达10 m。为保护生态潜水资源,建议开采研究区东南部"天窗"部位的煤层时,必须采取相应的保水采煤技术。

榆神矿区保水采煤的工程地质背景

论述了榆神矿区煤层上覆红土、风化带基岩、未风化基岩的工程地质特征 ,认为红土层具有较好的隔水性能 ,风化带基岩中粘土矿物的含量增加 ,隔水性能明显增强。 2 -2 煤层上覆基岩为中硬岩石 ,而且有较多的软弱岩石夹层 ,煤层开采的冒裂带发育高度相对较小 ,影响不到第四系萨拉乌苏组含水层底部 ,具有较好的保水采煤工程地质条件。

论保水采煤技术体系

保水采煤研究是我国西北部生态脆弱矿区水资源保护与煤炭高质量开发的理论基础和依据。针对西北部生态脆弱矿区高强度开采对含水层及生态系统的影响和损害问题,阐述了保水采煤的发展历程和科学内涵,保水采煤研究经历了萌芽期、形成期、发展期和成熟期4个阶段,目前已经形成较为完善的技术体系,主要表现在保水采煤理念被广泛接受,保水采煤技术广泛推广应用,保水采煤的效果监测体系已经建成,保水采煤的标准规范体系初步形成。研究认为保水采煤的核心目标是保护具有供水或生态意义的目标含水层结构基本稳定。通过研究分析采煤对含水层扰动评价技术、保水采煤地质条件分区技术和导水裂隙带发育高度预测技术等8项综合保水采煤技术的技术原理、适用条件及工程应用效果,构建了保水采煤的技术体系研究基本框架,为我国西部大型煤炭基地绿色开采、科学开采提供理论与技术支撑。

烧变岩地下水的形成及保水采煤新思路

陕北十多年来的采煤实例表明,采煤造成地下水渗漏严重,同时对生态环境也产生了较大影响,论文在研究“保水采煤”的基础上,从陕北地区广泛分布的烧变岩和它特殊的水文地质条件得到启发,认为对部分小流域进行高强度的煤炭开采,使采空区顶板岩层破裂后,形成类似于烧变岩的地下水储存空间,经过一定时期的含水层再造,形成新的含水盆地,从而实现采煤与保水、保护生态环境并举,促进区域煤炭资源合理开发利用。

陕北煤炭资源回采率现状与对策研究

煤炭矿井回采率的高低,不仅关系到资源的节约利用,还关系到矿区环境保护问题。通过调查陕北9个生产矿井的煤炭资源回采率,发现其开采煤层均为中厚煤层和厚煤层,按照规定,矿井回采率最低应为75%,9个生产矿井全部没有达到75%的国家规定标准,其中矿井回采率最高的为68.7%,最低29.3%。分析原因,除客观条件(如煤层厚度)等因素外,生产单位珍惜资源的意识淡漠,监管缺位和管理制度缺陷都在很大程度上影响了回采率的提高。

榆神矿区资源赋存特征及保水采煤问题探讨

论述了榆神矿区煤炭、水资源的赋存特征及煤炭开发对水资源的需求和影响 ,提出了矿区开发保水采煤、保护环境的思路和方法。

神东矿区石圪台煤矿矿井突水因素

神东矿区石圪台煤矿萨拉乌苏组分布广泛、厚度大,富水性较强,是矿井涌水的主要水源。文章论述了石圪台煤矿22302工作面涌水特点,认为矿井涌水量主要与萨拉乌苏组含水层厚度、煤层上覆基岩厚度、煤层采高等因素有关,提出了对冒落带进行注浆加固、减少矿井水产生量和保持生态水位稳定的新认识。

榆神府区矿井水文地质条件分类研究

煤矿突水灾害是仅次于顶板、瓦斯的第三大灾害,煤矿水文地质条件分类是科学确定矿井水文地质条件、突水危险性的手段,以大量的勘查、矿井开采实际资料为基础,从受采掘影响的含水层水文地质特征、矿井涌水量、矿井突水、老窑积水及其危害性、防治水工作难易程度等5个方面,分析了榆神府矿区矿井水文地质分类的主要指标,提出了新民区主要为简单类型,神木北部矿区以中等类型为主,榆神矿区以复杂类型为主的科学分类,为榆神府矿区煤矿防治水、保水开采提供了基础资料。

榆神矿区强松散含水层下采煤隔水岩组特性的研究

榆神矿区萨拉乌苏组为强松散含水层,但底部发育有一层黄、红土层,根据对萨拉乌苏组强松散含水层底部土层和基岩风化带的分布、性质、水文地质等特征分析,认为该土层与基岩风化带一起构成隔水岩组,因此合理利用其岩组的隔水特性开采煤层,对保护浅部的萨拉乌苏组含水层及防止矿井地质灾害具有重要意义。

浅埋煤层开采过程中地下水流场变化规律

神府矿区煤层埋藏浅 ,煤炭开采对浅部具有供水意义的萨拉乌苏组地下水有较大影响 ,本文以某矿 2 0 6 0 1综采工作面为例 ,探讨了煤层开采过程中 ,萨拉乌苏组地下水流场的变化规律。